Pасчет на прочность вала, с которого передается вращение на шпиндель

Строим схему зацепления для вала, с которого передается вращение на шпиндель. Схема нагружения (рисунок 8) и эпюры моментов строятся согласно теории сопротивления материалов.

Рисунок 8 – Схема нагружения первого вала

Силы, действующие на валу, рассчитываются по следующим формулам:

где d - делительный диаметр зубчатого колеса, мм;

М =131,48 Нм – крутящий момент на валу, Нм;

где α – угол зацепления (20⁰).

В результате расчета получаем:

Н;

Н;

Н;

Н;

Определяем реакции опор в двух плоскостях XOZ, YOZ.

В плоскости XOZ:

В плоскости YOZ:

По исходным данным строим эпюры изгибающих и крутящих моментов в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, горизонтальной и фронтальной.

Определим наиболее нагруженные сечения и по полученному эквивалентному моменту уточняем диаметр вала по формуле:

Нм.

Крутящий момент в плоскости XOZ:

на участке АB:

M(Z) = F_tA·Z;

M(0) = 0;

M(0,209) = 784,9838 · 0,209 = 164,06 Нм;

на участке BC:

M(Z) = F_tA·(a+Z) - R_BX∙Z;

M(0,190) = 784,9838 · (0, 209 + 0,190) - 1879,9∙0,190 = - 43,97 Нм;

Крутящий момент в плоскости YOZ:

на участке АB:

M(Z) = F_rA· Z;

M(0) = 0;

M(0,209) = 285,73·0,209 = 59,72 Нм;

на участке BC:

M(Z) = F_rA·(a + Z) - R_YB∙Z;

M(0,190) = 285,73 ·(0,209 + 0,190) - 684∙0,190 = - 16 Нм;

По исходным данным строим эпюры изгибающих в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, горизонтальной и фронтальной (см. рисунок 9)

Рисунок 9 - Определение реакций опор и изгибающих моментов, действующих на первом валу

Зная крутящий момент, передаваемый валом, определяем эквивалентный момент в опасном сечении:

Определяем диаметр:

мм.

Рассчитанный диаметр меньше диаметра, полученного при предварительном расчете без учета запаса прочности, соответственно, предварительно рассчитанный диаметр вала подходит.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: